本報訊(記者王昊昊)湖南大學、中國農業科學院麻類研究所、中南大學等單位研究人員合作,利用環糊精等原料,基于低共熔策略制備了超分子玻璃。近日,相關研究成果在線發表于《自然-通訊》。
透明材料在工業生產和科學探索中至關重要,而有機玻璃和無機玻璃是兩種典型的透明材料。隨著科技的不斷發展,科學家利用非共價相互作用制備了以超分子凝膠為主的透明材料,但凝膠通常是軟材料,超分子玻璃的研究與制備依舊很少。 與已開發的人工無機、有機玻璃相比,超分子玻璃仍處于起步階段,其本身特性也很少被認識和研究。 該團隊利用甲基-β-環糊精和對羥基苯甲酸之間的主客體分子識別基序,制備了高內聚能的超分子聚合物黏附材料,然后通過澆鑄和熱壓的方法對黏附材料進行功能化,制備成超分子玻璃。由主客體絡合驅動氫鍵形成的非共價聚合使超分子玻璃具有高透明度和體相態,透過率與市售玻璃相當。 同時,該超分子玻璃具有優異的機械性能,厚度大約為2毫米的玻璃能夠承受200克重物,定量拉伸實驗發現其具有0.85MPa的拉伸強度。這種動態組裝模式使該超分子玻璃還具有多種優點,包括可回收性、兼容性和熱加工性。研究證明,該超分子玻璃屬于短程有序和長程無序結構,這是玻璃的典型結構特征。 該研究為以有機組分為原料構筑透明材料提供了一種新的超分子策略。 相關論文信息: https://doi.org/10.1038/s41467-024-48089-4 《中國科學報》 (2024-06-03 第3版 綜合)
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